电气自动化设备中PLC控制系统的应用

李海芹

(新乡职业技术学院，河南 新乡 453000)

1 PLC控制系统概述

1.1 概念

PLC控制系统类型主要包含了FCS系统和DCS系统。具体来说，FCS系统主要是指现场总线型控制模块，它主要是利用PLC技术对于电气自动化系统当中的开关进行操作和控制，体现出了高效率的信息传递的优势，有效稳定工作网络布局，体现出了功能结构的多样化特征，使电气自动化设备处在较为稳定的运营环境当中，提高设备数据的传输效率，保证工作任务能够顺利完成[1]。除此之外，FCS系统呈现出系统化的模块特征，可以对于电气化设备当中诸多装置铺设出网络化的架构，使得电气自动化设备体现出智能化的特征。它可以通过相关的技术对于电气化操作设备做出差异化的调控，PLC控制系统能够显著提高设备的稳定性和操作的准确性，对于控制程序的步骤做出设置，使电气化设备能够发挥出实际的价值。PLC控制系统在实际使用的过程当中具有较高的综合性和系统性，具体而言，PLC控制系统主要是由编程架构、交互端口等结构组成，在实际使用的过程当中体现出了电气设备一体化的优势。

1.2 优势

PLC控制系统在运行的过程当中可以选择合适的编程控制器进行操作，匹配系统的设计要求。小型化的编程控制器在运用的过程当中对于能源的消耗量较小，装备的结构也较为简单，安装也较为便捷，占地面积小，由于这些优势，小型化的PLC控制系统当前已经被广泛地运用到了电气自动化设备当中。PLC控制系统在使用的过程当中较为简单和直观，使用过程当中可以使用编译图号来对工作步骤和细节进行标注和表示，与传统的继电器电路系统存在一定的相似性，因此容易被工作人员学习和掌握[2]。PLC控制系统在使用的过程当中只需要掌握简便的系统操作步骤便能够对其进行操控，也正是因为操作的便捷，因此才能够被大范围地使用。

2 电气自动化设备中PLC控制系统的应用

2.1 开关量控制

开关量控制是电气自动化设备运行的关键步骤，在传统的电气自动化技术当中，一般是采用电磁性继电器来完成开关量控制，但是这种开关量控制的方法在操作的过程当中较为复杂，有很多的操作点不加以观察难以辨别，必须要工作人员熟练地掌握有关的操作步骤和开关位置，否则在系统接线上就很容易出现错误。正是由于以上的操步骤存在一定的复杂性，因此在系统稳定性上存在欠缺，系统可靠性稍显不足。由此可见，工作人员可以使用更加先进的技术对于磁性继电器进行替代，PLC控制系统就是很好的选择，可以改进传统的继电器的操作缺陷，提高系统操作的精准程度，减少故障发生的频率[3]。因此，PLC控制系统可以很好地提升系统的运行的稳定程度，应利用 PLC对开关量进行控制，可以对控制中心作出集中处理，使用断路显示器对于电气设备的运行进行调控。由此可见，当前在PLC控制系统控制之下的开关量控制能够更好地服务于电气自动化设备的生产和运行，还能优化电气自动化设备的设计模式，对于之前运行当中存在缺陷的元件进行探查和替换。

2.2 控制系统

PLC技术在控制系统当中也起到了重要的作用，控制系统主要包括集中式控制系统、分散控制系统和运动控制自动化系统。对于电气自动化来说，机电设备控制系统需要不断地提高自身的自动化水平，这时就需要使用PLC技术的集中调控设备来完成这一操作。在集中式控制系统的运行和设计当中，工作人员可以使用PLC技术不断提高电气自动化系统的运行和设计效率，降低资金成本和人力资源成本的损耗，使得电气自动化系统在运行当中具有更高的便捷性和高效性，也能够使PLC设备在使用的过程当中减轻对于传统控制技术的依赖性。分散控制系统在设计和使用的过程当中也可以使用PLC设备将传统的编程设计和智能化技术相结合，使分散控制系统不断地提高系统的运行效率和自动化程度，一旦系统运行发生了故障，PLC技术可以及时对故障和问题进行筛选和辨别，提高系统运转的效率[4]。在运动控制自动化系统当中，PLC技术也发挥着非常重要的作用，PLC设备在运行过程当中能够有效地将系统设备进行有效地链接，将PLC技术运用到直线运动和圆周运动当中，使设备控制模块能够对于设备信息进行自动化的采集和筛选，之后再将有关的信息通过传感设备实现指令的传输，使系统自动化的控制水平得到提高。除此之外，PLC技术还可以利用数据传输和转换的有关功能对电气系统下达传输指令。在当前阶段，PLC技术已经在电气自动化的大型控制系统当中发挥了巨大的作用，全面提高了系统的工作效率和安全性。

2.3 顺序控制

电气自动化设备随着自身运行时间的不断增加，对于能源的损耗量也会不断加大，有些时候甚至会产生较为持续的能量损耗。这时如果自动化系统在运行当中的灵活性不足，在运行的过程当中能量损耗的速度就会更快，受到多方面因素的影响，电气自动化设备如果做不到灵活地运转，就很难顺利地完成系统的正常操作[5]。在这一背景下，PLC控制系统的加入和渗透能顾有效地减少由于系统的运转所带来的能源损耗，具体的操作流程中，PLC控制系统能够充当顺序控制器的角色。

2.4 闭环控制

将PLC系统运用在电气自动化设备当中的闭环控制工作程序当中，可以使工作人员减轻工作压力，电气自动化设备操作起来更加方便，使用也更加便捷。在传统的电气自动化闭环控制系统当中，往往存在着工作效率较低，工作质量不高的问题。当前如果能够将PLC控制系统顺利地运用在闭环控制当中就能够有效地解决这些问题，在当前阶段，PLC控制系统主要通过闭环控制来替换进行操控，实现整体的电气自动化设备正常运作。其中，帮内控制的电机启动方法不止一种，主要包含了手动自动控制箱等多种启动方式，因此将PLC控制系统运用在闭环控制当中必须要求工作人员根据实际情况[6]。尤其是要参考泵头的有关参数，大概运行情况等多方面的因素。选择泵类控制的正确方法提高PLC系统和电气自动化闭环控制系统的吻合性和匹配性。

2.5 自动切换控制

PLC控制系统运用在电气自动化设备当中还可以加速自动切换控制的工作效率。PLC系统可以充分支持电气自动化设备进行自动切换的相关操作，达到预期设定的控制要求，根据电气自动化设备的具体运行情况，提升设备的综合性能电气自动化设备稳定操作，比如在工厂的传送控制任务当中，使用PLC控制系统，可以提高自动传送工作的效率和准确率。具体来说，首先要明确PLC控制系统的有关要求，控制物料将控制物料传输到指定的站点进行加工，根据实际需要设置延时信号，之后再将加工物料运输到原来的位置，在PLC控制系统的实际运用当中应当考虑到控制原理和基础设置的相关参数对控制系统的方案进行编程。PLC系统运用在自动切换控制当中，一般来说会设置2个传感器，达到更好的控制效果，通过二位五通，双控电池，实行断电控制。同时，PLC控制系统的运用，要合理地选择电气换向阀，多种硬件设置相互配合，能达到最佳的控制效果，选择合适的启动装置。通常来说PLC控制系统，内部含有报警灯、电磁转向阀，这些硬件设备都可以组装完整的PLC控制系统，完成工作任务。在PLC控制系统的硬件装配当中，应当要注意根据实际情况，选择匹配的电源装置。在进行布线工作时应当要选择具有良好屏蔽性能的材料，降低干扰，使PLC控制系统运行不受到外界因素的阻碍。

3 结语

综上所述，在电气自动化设备中，PLC控制系统在开关量控制、控制系统、顺序控制等多个方面都具有实际的作用，发挥了自身的应用优势。在未来，PLC控制系统应当得到进一步地发展和完善，推动电气自动化领域朝着现代化的方向前进。